При якій температурі замерзає вода?

При якій температурі замерзає вода?
Вода може не замерзати при температурі нижче нуля градусів Цельсія під впливом електричного поля. Ізраїльські вчені детально досліджували це явище, хоча про його причини поки можна тільки здогадуватися. З дитинства кожен пам’ятає, що вода замерзає при температурі 0 градусів за Цельсієм. Можливо, хтось чув і про те, що чистий прісна вода в дуже чистому посудині може перебувати в рідкому стані і при негативних температурах.

Вчені у своїх дослідах доходили до температури мінус 40 градусів за Цельсієм. Вода в рідкому вигляді при негативній температурі зветься переохолодженій, і при цьому вона знаходиться в дуже нестійкому стані: варто з’явитися хоч однієї сторонньої частці, навколо якої може утворитися кристал льоду, як тут же вся вода замерзає. Група вчених з інституту імені Вейцмана (Ізраїль) під керівництвом Ігоря Любомирського з’ясувала, що переохолоджена вода замерзає при різних температурах в залежності від того, позитивно чи негативно заряджена поверхня, з якою стикається вода. Відповідна робота Основним предметом дослідження ізраїльських учених стали піроелектричні (володіють поляризацією за відсутності зовнішніх впливів) аморфні (що не мають впорядкованої кристалічної структури) тверді тіла. Одного разу Ігор Любомирський виявив, що якщо вода контактує з поверхнею з подібного матеріалу, то температура замерзання води залежить від заряду поверхні.

Негативний заряд знижував температуру замерзання, а позитивний підвищував її. Звернувши увагу на цей факт, учені вирішили докладніше досліджувати його. Використовуючи потужні мікроскопи, Ігор Любомирський і колеги виявили, що крапельки води на кристалах танталата літію (LiTaO) замерзають при температурі -11 градусів.

Зі зміною заряду з негативного на позитивний температура замерзання підвищувалася на кілька градусів. Використовуючи метод рентгеноструктурного аналізу, дослідники відзначили, що позитивно заряджені поверхні викликають початок замерзання переохолодженої води на межі поверхня вода, тоді як негативно заряджені поверхні тягнуть початок замерзання на поверхні вода повітря. Коментуючи свою роботу, Ігор Любомирський зізнається, що не знає, чому зміна заряду так змінює властивості води. Те, що ми тепер знаємо, дає нам дуже, дуже, дуже хорошу тему для роздумів, наводить слова вченого.

Можливість контролювати температуру замерзання переохолодженої води може бути досить актуальною. Зокрема, результати роботи ізраїльських учених можуть знайти своє застосування в актуальних галузях досліджень: виживання холоднокровних тварин; криоконсервация (методи зберігання органів, тканин або окремих клітин при зниженій температурі); захист сільськогосподарських культур від замерзання; посів хмар (тобто цілеспрямована зміна погоди для створення дощу в посушливих місцях або викликання дощу з метою зменшення ймовірності граду).

При якій температурі замерзає вода?

Сподобалася стаття? Поділися нею з друзями!




Добавить комментарий